Usługi inżynieryjne i produkcja elementów kompozytowych
Możemy przejąć cały projekt kompozytowy albo tylko ten etap, w którym potrzebujesz wsparcia – na przykład uruchomienie i optymalizację produkcji w Twoim zakładzie. Niezależnie od zakresu odpowiadamy za wynik: detal, który spełnia wymagania wytrzymałościowe, wymiarowe i kosztowe przy docelowym wolumenie.
Poniżej przedstawiamy typową drogę od koncepcji do produkcji seryjnej. Możesz zlecić wszystkie osiem etapów albo wybrać tylko te, których potrzebujesz.
1
Określenie warunków brzegowych
Każdy projekt zaczynamy od określenia, jak i gdzie detal będzie pracował: jego geometrii, obciążeń, środowiska pracy i docelowego wolumenu produkcji. Na tej podstawie opracowujemy koncepcje procesu i dobieramy układ materiałowy.
Projekt detalu i laminatu
Na podstawie warunków brzegowych projektujemy geometrię detalu i jego strukturę kompozytową – układ warstw, orientację włókien i rozkład grubości – w oprogramowaniu Siemens NX.
Analizy Metodą Elementów Skończonych (MES)
Zalecamy weryfikację każdej struktury analizą MES jeszcze przed wykonaniem formy. W ramach analiz metodą elementów skończonych oferujemy:
- analizy wytrzymałościowe
- analizy modalne (drgania)
- analizy przepływów
- optymalizację geometrii detalu i struktury laminatu na podstawie wyników analiz i ograniczeń wybranej technologii wytwarzania
Wynik etapu:
Zweryfikowana geometria detalu i specyfikacja laminatu wraz z określonymi warunkami pracy, dopuszczalnymi obciążeniami i wolumenem produkcji – gotowe do projektu formy.
2
Właściwie dobrana technologia wytwarzania pozwala osiągnąć powtarzalną jakość i najniższy koszt w przeliczeniu na detal. Przy jej wyborze bierzemy pod uwagę wszystkie czynniki, które wpływają na proces:
- Wolumen produkcji – roczny i całkowity
- Koszt oprzyrządowania
- Koszt obróbki wykańczającej
- Dostępny park maszynowy
- Pracochłonność i związane z nią koszty
- Wymagane kwalifikacje operatorów
- Dostępność i czas przydatności materiałów
- Wpływ operacji ręcznych na powtarzalność
- Ilość i koszt odpadu materiałowego
Wynik etapu:
Wybrana technologia wytwarzania, która łączy jakość, powtarzalność i koszt jednostkowy przy docelowym wolumenie – gotowa do projektu formy.
3
Mając zdefiniowaną geometrię detalu i wybraną technologię wytwarzania, projektujemy formy i oprzyrządowanie. Każda decyzja wynika z wcześniejszych etapów: materiał formy dobieramy do wymagań procesu, oczekiwanego wolumenu produkcji i wymaganej żywotności formy, a stopień jej złożoności i automatyzacji – do rocznego wolumenu i ekonomiki projektu.
Formy projektujemy w ścisłej współpracy ze sprawdzonymi narzędziowniami, z którymi pracujemy od lat. Przy złożonych formach jeszcze przed zamknięciem projektu analizujemy możliwości obróbki, dostępne maszyny, narzędzia i koszty operacji – bo nawet najstaranniej zaprojektowana forma nie da zakładanego procesu, jeśli nie zostanie wykonana dokładnie zgodnie z projektem. Na tym etapie możliwe są jeszcze drobne korekty konstrukcji wynikające z technologii wytwarzania.
Nadzorujemy wykonanie formy i weryfikujemy ją przy odbiorze, dlatego odpowiadamy za jej zgodność z projektem i procesem.
Wynik etapu
Forma wykonana zgodnie z projektem, dopasowana do dostępnego parku maszynowego i współpracującego oprzyrządowania – gotowa do weryfikacji procesu.
4
Weryfikacja procesu na formie produkcyjnej
W większości projektów nową formę uruchamiamy partią próbną, która potwierdza poprawność zarówno formy, jak i procesu. Na tym etapie identyfikujemy trudności, które mogłyby pojawić się w produkcji seryjnej – zanim wpłyną na Twoje detale – i proponujemy rozwiązania, np. zmianę kształtu preformy lub wsadu, parametrów cyklu albo kroków obróbki wykańczającej.
Wynik etapu
Zweryfikowana forma i proces, potwierdzone na partii próbnej, z rozpoznanymi i rozwiązanymi ryzykami technologicznymi przed startem produkcji seryjnej.
Optymalizacja procesu
Ten etap często przesądza o powodzeniu projektu w produkcji seryjnej. Dopracowując każdy krok procesu, uzyskujemy stabilną powtarzalność, a jednocześnie obniżamy koszt jednostkowy i skracamy czas cyklu.
Optymalizujemy procesy, które sami opracowaliśmy – i często jesteśmy proszeni o poprawę istniejącej produkcji w zakładach naszych klientów, tam gdzie poziom braków, czas cyklu lub koszty są zbyt wysokie.
Najczęściej optymalizujemy:
- temperaturę i jej profil w poszczególnych krokach procesu
- wykroje materiału i kształt wsadu
- sposób przygotowania materiału
- ciśnienie prasowania – sposób jego przyłożenia i profil w czasie
Wynik etapu
Stabilny, udokumentowany proces ze zdefiniowanymi parametrami – gotowy do produkcji seryjnej w naszym lub Twoim zakładzie.
5
Dokumentacja technologiczna
Dokumentujemy cały proces tak, aby można go było odtworzyć z tą samą jakością i powtarzalnością – w naszym zakładzie, w Twoim lub u innego partnera. Dokumentacja obejmuje wszystkie kluczowe kroki produkcji, od wykrojów materiału po wytyczne obróbki wykańczającej i pakowania.
Zazwyczaj obejmuje:
- wykroje materiału i plan układania warstw
- karty technologiczne z parametrami dla każdego kroku
- instrukcje obsługi i konserwacji form
- punkty kontroli jakości i kryteria odbioru
- wytyczne obróbki wykańczającej i pakowania
Wynik etapu
Kompletna dokumentacja technologiczna, która pozwala prowadzić proces powtarzalnie – lub przenieść go do Twojego zakładu.
Kontrola jakości i dokumentacja
Kontrola jakości potwierdza, że produkcja pozostaje stabilna i powtarzalna. W zależności od projektu kontrolujemy wymiary detalu, jego właściwości mechaniczne oraz parametry procesu – a wyniki dokumentujemy dla każdej partii.
Nasze narzędzia kontroli jakości:
- skanowanie 3D – kontrola wymiarowa w porównaniu z modelem CAD
- mikroskopia – jakość laminatu, porowatość i udział włókien
- termowizja – wykrywanie delaminacji i wad wewnętrznych
- monitorowanie procesu – rejestracja parametrów każdego cyklu produkcyjnego
Analizę wad oferujemy również jako osobną usługę: jeśli w Twojej produkcji pojawiają się problemy jakościowe, zbadamy próbki, wskażemy przyczynę i zaproponujemy działania korygujące.
Wynik etapu
Dokumentacja jakościowa dla każdej partii – raporty z kontroli, zapisy procesu i zdefiniowane kryteria odbioru.
Produkcja seryjna
Stabilna produkcja seryjna to moment, w którym procentuje cała wcześniejsza praca. Produkujemy detale we własnym zakładzie – od partii pilotażowych po produkcję seryjną – w oparciu o proces, formy i kontrolę jakości opracowane na wcześniejszych etapach.
- produkcja w naszym zakładzie w technologiach RTM, autoklaw i prepreg, infuzja próżniowa, prasowanie oraz forged carbon (C-SMC)
- wykończenie na miejscu – obróbka, klejenie, montaż i lakierowanie
- kontrola jakości każdej partii z raportem z kontroli
- skalowalne wolumeny – od partii pilotażowych do [X] szt. rocznie
Jeśli wolisz produkować u siebie, przeniesiemy kompletny proces do Twojego zakładu i wesprzemy uruchomienie produkcji.
Wynik etapu
Gotowe detale dostarczane zgodnie ze specyfikacją, partia po partii – z pełną identyfikowalnością i dokumentacją jakościową.
Nasze podejście do wytwarzania kompozytów pozwala oszczędzać czas, energię i materiał oraz ograniczać odpad do minimum – bez kompromisów w jakości detalu. W naszej metodzie wytwarzania wydrążonych elementów z forged carbon odpad materiału wynosi ok. 0,5% masy detalu.
Od koncepcji do produkcji seryjnej – tym zajmuje się Carbon Design.